（通用版）2020版高考化學大一輪復習 第2章 化學物質(zhì)及其變化 第7講 離子共存 物質(zhì)的檢驗和推斷課后達標檢測 新人教版.doc

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第7講 離子共存 物質(zhì)的檢驗和推斷 一、選擇題 1．下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗的推斷正確的是(　　) A．向X溶液中滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，證明X溶液中有Fe3＋，無Fe2＋ B．用鹽酸酸化Y溶液，無現(xiàn)象，再加入硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則Y溶液中含有SO C．用玻璃棒蘸Z溶液在酒精燈上灼燒，火焰呈黃色，再透過鈷玻璃觀察火焰無紫色，則Z溶液中有Na＋，無K＋ D．用鹽酸酸化W溶液，無現(xiàn)象，再向其中滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則W溶液中含有Cl－ 解析：選B。A項，亞鐵離子與KSCN不反應，不能鑒別，如檢驗亞鐵離子，可用酸性高錳酸鉀溶液，觀察顏色是否變化，錯誤；B項，能與Ba2＋反應生成沉淀的可能是CO、SO、SO，先加入鹽酸無明顯現(xiàn)象，可以排除CO、SO的干擾，然后加入硝酸鋇，如果產(chǎn)生沉淀，則溶液中含SO，正確；C項，玻璃中含有鈉離子，用玻璃棒蘸溶液在酒精燈上灼燒，火焰呈黃色，不能證明溶液中是否含有鈉離子，錯誤；D項，鹽酸中也含有氯離子，不能證明原溶液中是否含有氯離子，錯誤。 2．(2019安徽皖江名校聯(lián)盟聯(lián)考)下列各組微粒一定能大量共存的是(　　) A．遇KSCN變紅色的溶液：Na＋、Mg2＋、CH3COOH、Cl－ B．某無色溶液：OH－、K＋、HClO、Ba2＋ C．0.1 mol/L Na2S溶液：K＋、NH、NO、Al3＋ D．常溫下水電離出的c(H＋)c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、Cl－、CO、SO 解析：選A。遇KSCN變紅色的溶液中有Fe3＋，F(xiàn)e3＋、Na＋、Mg2＋、CH3COOH、Cl－之間相互不反應，能大量共存，A項正確；OH－和HClO發(fā)生反應而不能大量共存，B項錯誤；Na2S溶液中S2－和Al3＋會發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存，C項錯誤；常溫下水電離出的c(H＋)c(OH－)＝10－20的溶液呈酸性或堿性，當溶液為酸性時，CO會和H＋反應，不能大量存在，D項錯誤。 3．(2019臨沂統(tǒng)考)常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．無色透明溶液：Al3＋、NH、Cl－、S2－ B．中性溶液：Al3＋、Fe3＋、SO、NO C.＝110－13 molL－1的溶液：Na＋、K＋、SiO、CO D．0.1 molL－1的NaClO溶液：Mg2＋、Fe2＋、SO、SCN－ 解析：選C。Al3＋與S2－能發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存，A項錯誤；Al3＋、Fe3＋水解使溶液呈酸性，B項錯誤；＝110－13 molL－1的溶液pH為13，Na＋、K＋、SiO、CO能大量共存，C項正確；ClO－會將Fe2＋氧化為Fe3＋，D項錯誤。 4．(2019撫州臨川區(qū)第一中學高三調(diào)研)向某無色溶液中分別進行下列操作，所得現(xiàn)象和結(jié)論正確的是(　　) A．加入氨水，產(chǎn)生白色沉淀，證明原溶液中存在Al3＋ B．加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明原溶液中存在Cl－ C．加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，證明原溶液中存在SO D．加入NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，證明原溶液中存在NH 解析：選D。A項，加入氨水，產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀可能為氫氧化鎂，原溶液中可能存在鎂離子，不一定含有Al3＋，錯誤；B項，加入AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀可能為碳酸銀，原溶液中可能含有碳酸根離子，不一定含有Cl－，錯誤；C項，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，該白色沉淀可能為氯化銀，原溶液中可能含有銀離子，不一定含有SO，錯誤；D項，加入NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，該氣體為氨，證明原溶液中一定存在NH，正確。 5．(2019撫州臨川區(qū)第一中學高三調(diào)研)某溶液中大量存在五種離子：NO、SO、Fe3＋、H＋、X，其物質(zhì)的量之比為n(NO)∶n(SO)∶n(Fe3＋)∶n(H＋)∶n(X)＝2∶3∶1∶3∶1，則X可能為(　　) A．Fe2＋　　　　　　　　　 B．Mg2＋ C．Cl－ D．Ba2＋ 解析：選B。五種離子的物質(zhì)的量之比為n(NO)∶n(SO)∶n(Fe3＋)∶n(H＋)∶n(X)＝2∶3∶1∶3∶1，由于溶液不顯電性，則X為陽離子。由電荷守恒可知，X帶2個正電荷。SO與Ba2＋反應生成硫酸鋇沉淀，在酸性溶液中硝酸根能氧化亞鐵離子，所以X可能為Mg2＋。 6．(2019荊州質(zhì)量檢查)下列在指定溶液中的各組離子，能夠大量共存的是(　　) A．無色溶液中：HCO、Na＋、Cl－、OH－ B．常溫下pH＝1的溶液中：Fe3＋、SO、K＋、MnO C．常溫下pH＝11的溶液中：S2－、K＋、CO、ClO－ D．水電離的c(H＋)＝10－12 molL－1的溶液中：Fe3＋、SO、K＋、SCN－ 解析：選B。OH－和HCO發(fā)生反應：OH－＋HCO===H2O＋CO，不能大量共存，A項錯誤；常溫下pH＝1的溶液顯酸性，F(xiàn)e3＋、SO、K＋、MnO在酸性條件下能夠大量共存，B項正確；ClO－具有強氧化性，S2－具有強還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應，不能大量共存，C項錯誤；Fe3＋和SCN－發(fā)生反應生成配合物，不能大量共存，D項錯誤。 7．(2019株洲質(zhì)量檢測)常溫下，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　) A．能使石蕊顯紅色的溶液：K＋、Mg2＋、HCO、SO B．水電離出來的c(H＋)＝10－13 molL－1的溶液：NH、Fe2＋、NO、Cl－ C.＝1012的溶液：K＋、Fe3＋、Cl－、SO D．加入鋁片能放出H2的溶液：Na＋、CH3COO－、Cu2＋、SO 解析：選C。能使石蕊顯紅色的溶液呈酸性，HCO不能大量存在，A錯誤；水電離出來的c(H＋)＝10－13 molL－1的溶液可能呈強酸性或強堿性，酸性條件下NO將Fe2＋氧化為Fe3＋，F(xiàn)e2＋和NO(H＋)不能大量共存，堿性條件下NH、Fe2＋不能大量存在，B錯誤；＝1012的溶液呈酸性，K＋、Fe3＋、Cl－、SO互不反應，能大量共存，C正確；加入鋁片能放出H2的溶液可能呈酸性或強堿性，酸性條件下CH3COO－與H＋反應生成弱電解質(zhì)CH3COOH，堿性條件下Cu2＋與OH－反應生成沉淀Cu(OH)2，不能大量共存，D錯誤。 8．(2019海南中學月考)某無色溶液中可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO、⑦Fe2＋中的幾種離子，依次進行下列實驗，且每步所加試劑均過量，觀察到的現(xiàn)象如下： 步驟 操作 現(xiàn)象 Ⅰ 用pH試紙檢驗 溶液的pH大于7 Ⅱ 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振蕩，靜置 CCl4層呈橙紅色 Ⅲ ?、虻纳蠈尤芤?，加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 有白色沉淀產(chǎn)生 Ⅳ 將Ⅲ過濾，向濾液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀產(chǎn)生 A.肯定含有的離子是①④⑤ B．肯定沒有的離子是②⑤⑦ C．可能含有的離子是①②⑥ D．不能確定的離子是①③⑥ 解析：選A。根據(jù)步驟Ⅰ，該溶液呈堿性，則該溶液是強堿弱酸鹽溶液，所以一定存在SO，則一定不存在Ba2＋；在堿性的無色溶液中，一定不存在Fe2＋；溶液呈電中性，所以溶液中的陽離子只能是Na＋；步驟Ⅱ說明該溶液中一定存在Br－，氯氣與Br－反應生成溴單質(zhì)，溴單質(zhì)在四氯化碳中的顏色是橙紅色；步驟Ⅲ不能說明有SO存在，因為該溶液中一定存在SO，加入氯水后SO被氧化為SO，與Ba(NO3)2反應生成BaSO4沉淀；步驟Ⅳ不能確定Cl－的存在，因為加入的氯水中含有Cl－，因此一定存在的離子是①④⑤，一定不存在的離子是②⑦，不能確定的離子是③⑥，故A正確。 9．根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)可知，在溶液中能大量共存的微粒組是(　　) 化學式 電離常數(shù) CH3COOH Ka＝1.710－5 HCN Ka＝4.910－10 H2CO3 Ka1＝4.310－7，Ka2＝5.610－11 A.H2CO3、HCO、CH3COO－、CN－ B．HCO、CH3COOH、CN－、CO C．HCN、HCO、CN－、CO D．HCN、HCO、CH3COO－、CN－ 解析：選D。根據(jù)表中電離常數(shù)可知，酸性：CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO。H2CO3的酸性強于HCN，H2CO3和CN－能夠反應生成HCO和HCN，H2CO3和CN－在溶液中不能大量共存，故A錯誤；CH3COOH的酸性強于H2CO3和HCN，CH3COOH能夠與HCO、CO、CN－反應，在溶液中不能大量共存，故B錯誤；HCN的酸性強于HCO，HCN與CO反應生成HCO，在溶液中不能大量共存，故C錯誤；HCN、HCO、CH3COO－、CN－之間不反應，在溶液中能夠大量共存，故D正確。 10．(2019鎮(zhèn)江調(diào)研)工業(yè)上用鹽酸酸化的FeCl3溶液腐蝕銅制線路板，分別取腐蝕后的濾液并向其中加入下列指定物質(zhì)，反應后的溶液中主要存在的一組離子正確的是(　　) A．加入過量CuO：Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－ B．加入過量NaOH溶液：Na＋、Fe2＋、OH－、Cl－ C．通入過量Cl2：Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－ D．通入過量SO2：Fe3＋、H＋、Cu2＋、SO、Cl－ 解析：選C。腐蝕后的濾液中含F(xiàn)e3＋、H＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－等離子。A.加入過量CuO，CuO與H＋反應生成Cu2＋和水，反應后的溶液中主要存在的離子為Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－，A錯誤；B.加入過量NaOH溶液，NaOH與Fe3＋、H＋、Cu2＋、Fe2＋反應，反應后的溶液中主要存在的離子為Cl－、Na＋、OH－，B錯誤；C.通入過量Cl2，Cl2與Fe2＋反應生成Fe3＋和Cl－，反應后的溶液中主要存在的離子為Fe3＋、H＋、Cu2＋、Cl－，C正確；D.通入過量SO2，SO2與Fe3＋反應生成Fe2＋和SO，反應后的溶液中主要存在的離子為H＋、Cu2＋、SO、Cl－、Fe2＋，D錯誤。 二、非選擇題 11．(2019臨沂高三檢測)某工業(yè)廢水中可能含有Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、NH、CO、SO、NO中的幾種離子，為確定其成分，設(shè)計如下實驗： a．取該廢水進行焰色反應實驗，火焰為黃色； b．另取10 mL該廢水于試管中，加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，充分反應后過濾得到4.66 g白色沉淀； c．另取10 mL該廢水于試管中，滴加NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量隨所加NaOH溶液體積的變化關(guān)系如下圖所示(不考慮沉淀的溶解和損失)。 根據(jù)上述實驗和圖示數(shù)據(jù)回答下列問題： (1)該工業(yè)廢水中一定不存在的離子有_________________________________________ (填離子符號)。 (2)c(NaOH)＝________________。 (3)NO是否存在？________(填“存在”“不存在”或“不確定”)，理由是________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：由a知一定含有Na＋；由b知沉淀一定是硫酸鋇，因此一定存在SO，其物質(zhì)的量是4.66 g233 gmol－1＝0.02 mol；根據(jù)c中圖像可知開始即產(chǎn)生沉淀，達到最大值后，繼續(xù)加入一定量NaOH溶液，沉淀不變化，這說明含有銨根，最后沉淀完全消失，所以沉淀一定是氫氧化鋁，即一定存在鋁離子，不存在鎂離子、鐵離子和碳酸根離子。氫氧化鋁的最大質(zhì)量是0.78 g，其物質(zhì)的量是0.01 mol，消耗氫氧化鈉0.03 mol，沉淀鋁離子消耗氫氧化鈉溶液30 mL，則氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度是0.03 mol0.03 L＝1.0 molL－1；與銨根反應消耗氫氧化鈉溶液10 mL，其物質(zhì)的量是0.01 mol，則銨根是0.01 mol。(1)根據(jù)以上分析可知該工業(yè)廢水中一定不存在的離子有Mg2＋、Fe3＋、CO。(3)由題意得，溶液中n(SO)＝0.02 mol，n(Al3＋)＝0.01 mol，n(NH)＝0.01 mol，且含有Na＋，根據(jù)電荷守恒可知，溶液中一定含有NO。 答案：(1)Mg2＋、Fe3＋、CO　(2)1.0 molL－1 (3)存在　由題意得，溶液中n(SO)＝0.02 mol，n(Al3＋)＝0.01 mol，n(NH)＝0.01 mol，且含有Na＋，根據(jù)電荷守恒可知，溶液中一定含有NO 12．(2019沈陽檢測)霧霾嚴重影響人們的生活與健康，某地區(qū)的霧霾中可能含有如下離子中的若干種：NH、Ba2＋、Fe2＋、Cl－、NO、CO、SO。某同學收集了該地區(qū)的霧霾，經(jīng)必要的預處理后得到試樣溶液，設(shè)計并完成如下實驗： 試回答下列問題： (1)實驗①中加入稀鹽酸后，有氣體A生成，溶液B依然澄清，且溶液中陰離子種類不變。據(jù)此可知原溶液中一定含有________________，一定不含有___________________。 (填離子符號) (2)實驗②中逐漸加入碳酸氫鈉溶液，立即有氣泡產(chǎn)生，反應的離子方程式為________________________________________________________________________， 一段時間后又有沉淀出現(xiàn)，這時的離子方程式為__________________________ ________________________________________________________________________。 (3)氣體F的成分為________(填化學式)。 (4)根據(jù)實驗③現(xiàn)象該同學認為原溶液中一定含有SO，有其他同學認為其結(jié)論不合理，又進行了后續(xù)實驗④，最終確定原溶液中含有SO，試寫出實驗④可行的操作方法及現(xiàn)象：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)Cl－、Fe2＋、NO　CO (2)H＋＋HCO===CO2↑＋H2O Fe3＋＋3HCO===3CO2↑＋Fe(OH)3↓ (3)NH3 (4)向沉淀G中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，則含有SO[或取少量原溶液于試管中，滴加BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有SO] 13．某強酸性溶液X中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Ba2＋、NH、CO、NO、SO、SiO中的若干種，現(xiàn)取溶液X進行連續(xù)實驗，實驗過程及產(chǎn)物如圖所示。實驗過程中有一種氣體為紅棕色。 根據(jù)以上信息，回答下列問題： (1)由強酸性條件即可判斷溶液X中肯定不存在的離子有____________________。 (2)溶液X中關(guān)于硝酸根離子的判斷，正確的是______(填編號，下同)。 a．一定含有　b．一定不含有　c．可能含有 (3)氣體F的電子式為__________________，化合物I中含有的化學鍵類型有________________________________________________________________________。 (4)轉(zhuǎn)化⑦的離子方程式為_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)對不能確定是否存在的離子，可以另取溶液X，加入下列溶液中的一種，根據(jù)現(xiàn)象即可判斷，該試劑最好是________。 ①NaOH溶液?、贙SCN溶液?、勐人蚄SCN的混合溶液?、躳H試紙　⑤KMnO4溶液 解析：(1)在強酸性溶液中氫離子和碳酸根離子反應生成二氧化碳和水，氫離子和硅酸根離子反應生成硅酸沉淀，所以一定不會存在CO、SiO。 (2)加入過量硝酸鋇溶液生成沉淀，鋇離子和硫酸根離子反應生成硫酸鋇沉淀，說明一定含有SO，含有SO就一定不含Ba2＋；氣體A連續(xù)氧化生成D和E，則A為NO，D為NO2，E為HNO3，說明溶液中含有還原性離子，一定為Fe2＋，則在酸性條件下一定不含NO，否則酸性條件下NO會將Fe2＋氧化而不能大量共存，答案選b。 (3)溶液B中加入過量NaOH溶液并加熱，生成氣體F，則F為NH3，其電子式為；溶液E為HNO3，氣體F為NH3，E與F反應生成的I為NH4NO3，其含有的化學鍵類型有離子鍵和(極性)共價鍵。 (4)根據(jù)題中提供的離子，前面已排除SiO的存在，則在過量氫氧化鈉作用下得到的溶液H，通入過量二氧化碳后能產(chǎn)生沉淀K，K應該為氫氧化鋁，則溶液H中含有偏鋁酸根離子，故溶液X中含有Al3＋，轉(zhuǎn)化⑦的離子方程式為AlO＋2H2O＋CO2===HCO＋Al(OH)3↓。 (5)綜上可知，溶液中一定含有Fe2＋、Al3＋、NH、SO，一定不含有Ba2＋、CO、NO、SiO，不能確定是否含有Fe3＋，最好選擇KSCN溶液對Fe3＋進行檢驗，答案選②。 答案：(1)CO、SiO　(2)b (3) 　(極性)共價鍵和離子鍵 (4)AlO＋2H2O＋CO2===HCO＋Al(OH)3↓ (5)② 14．(2019萊蕪高三調(diào)研)在化學研究中，往往可以通過觀察現(xiàn)象認識物質(zhì)變化的情況。請分析以下一組有現(xiàn)象變化的化學反應。 實驗 試劑及操作 現(xiàn)象 試管 滴管 飽和Na2SiO3溶液(含2滴酚酞) 先滴加1.0 mL 0．5 molL－1NaOH溶液；再滴加1.5 mL 1.0 molL－1H2SO4溶液 Ⅰ.紅色溶液中出現(xiàn)膠狀沉淀 0.1 molL－1AlCl3溶液 Ⅱ.加堿時____；加酸時產(chǎn)生白色沉淀，又逐漸溶解至消失 0.1 molL－1Fe(NO3)2 溶液 Ⅲ.加堿時____；加酸后得棕黃色溶液 新制飽和氯水 Ⅳ.加堿時溶液變?yōu)闊o色；加酸后____ (1)用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ中出現(xiàn)膠狀沉淀的原因： ________________________________________________________________________。 (2)Ⅱ中加堿時出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______________________________________________ ________________________________________________________________________， 此現(xiàn)象說明溶液中發(fā)生反應的離子方程式是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)Ⅲ中加堿時出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)Ⅳ中加酸時出現(xiàn)的現(xiàn)象是__________________________________________ ________________________________________________________________________， 用離子方程式解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因：_________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)滴加試劑順序的變化會影響溶液中的現(xiàn)象和發(fā)生的反應。請繼續(xù)分析以下實驗。 實驗 試劑及操作 現(xiàn)象 試管 滴管 0.1 molL－1 Fe(NO3)2溶液 先滴加1.5 mL 1.0 molL－1 H2SO4溶液；再滴加1.0 mL 0.5 molL－1NaOH溶液 Ⅴ.加酸時溶液無明顯現(xiàn)象；加堿后溶液依然沒有明顯變化 ①探究加酸時Fe(NO3)2溶液中是否發(fā)生了反應： 向1.0 mL 0.1 molL－1 Fe(NO3)2溶液中_______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 如果溶液變紅色，說明溶液中含F(xiàn)e3＋，證明加酸時溶液中發(fā)生了反應。(請將上述操作補充完整) ②推測溶液中產(chǎn)生Fe3＋的可能原因有兩種： a．________________________________________________________________________； b．________________________________________________________________________。 解析：(2)Ⅱ中加堿時生成白色沉淀氫氧化鋁，在過量氫氧化鈉作用下氫氧化鋁溶解，現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，又逐漸溶解直至消失，發(fā)生反應的離子方程式是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 (3)Ⅲ中加堿時生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵迅速被氧化為氫氧化鐵，現(xiàn)象是生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。 (4)Ⅳ中加酸時出現(xiàn)的現(xiàn)象是無色溶液變?yōu)闇\黃綠色，這是因為ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (5)①探究加酸時Fe(NO3)2溶液中是否發(fā)生了反應：向1.0 mL 0.1 molL－1 Fe(NO3)2溶液中滴加KSCN溶液，沒有明顯現(xiàn)象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 molL－1 H2SO4溶液，如果溶液變紅色，說明溶液中含F(xiàn)e3＋，證明加酸時溶液中發(fā)生了反應。②推測溶液中產(chǎn)生Fe3＋的可能原因有兩種：a.酸性條件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化；b.溶液中的Fe2＋被空氣中的O2氧化。 答案：(1)2H＋＋SiO===H2SiO3↓ (2)出現(xiàn)白色沉淀，又逐漸溶解直至消失　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色 (4)無色溶液變?yōu)闇\黃綠色　ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O (5)①滴加KSCN溶液，沒有明顯現(xiàn)象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 molL－1H2SO4溶液 ②酸性條件下，溶液中的Fe2＋被NO氧化　溶液中的Fe2＋被空氣中的O2氧化